【手続補正書】
【提出日】平成17年7月13日(2005.7.13)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【書類名】          明細書
【発明の名称】          電池の製造方法及び電池
【特許請求の範囲】
【請求項１】  電池ケースに開口された注入孔から電解液を注入して、この注入孔を封口することにより電池ケースを密閉する電池の製造方法において、
注入孔を円錐台状の封口体で塞ぎ、この封口体にレーザスポットを照射して封口体と電池ケ−スとを溶接することにより注入孔を封口することを特徴とする電池の製造方法。
【請求項２】  電池ケ−スに開口された電解液の注入口が円錐台状の封口体で塞がれており、該封口体はレ−ザ−スポットにより電池ケ−スに溶接されていることを特徴とする電池。
【請求項３】  前記電池ケースに開口された注入孔の直径が０．８〜１．５ｍｍであることを特徴とする請求項２に記載の電池。
【請求項４】  前記封口体の円錐台状の底面に光の反射を抑制する反射抑制面が形成されたことを特徴とする請求項２乃至請求項３のいずれかに記載の電池。
【請求項５】  前記封口体が円筒部と円錐台部とで構成されたことを特徴とする請求項２乃至請求項４のいずれかに記載の電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池ケースに電解液を注入するための注入孔を封口体で封口する電池の製造方法及びその電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
非水電解質二次電池は、図２に示すように、細長い容器状の電池ケース１を用いるものがある。このような電池では、電池ケース１の側面に開口された注入孔１ａから非水電解液を注入した後に、この注入孔１ａを封口する必要がある。
【０００３】
上記電池ケース１が鉄製である場合には、図３に示すように、この注入孔１ａを鉄球４で塞いでスポット溶接で溶着させることにより確実に封口することができた。しかし、最近では、電池の軽量化等の要請から、アルミニウム製の電池ケース１を用いることが多くなっている。そして、このようなアルミニウム製の電池ケース１では、電気抵抗が小さく熱伝導率が高いために、アルミニウム製の球をスポット溶接しようとしても、十分な発熱が得られず確実に溶着させることができない。
【０００４】
そこで、従来は、図４に示すように、アルミニウム製の電池ケース１の注入孔１ａに鉄製のリベット５を圧着し、このリベット５の開口部をパッキン６で塞ぐと共に、このリベット５の鍔部にスポット溶接した押さえ板７でパッキン６を押さえ込むことにより注入孔１ａを封口していた。
【０００５】
また、別の従来例では、図５に示すように、電池ケース１の注入孔１ａの周囲に座グリを形成し、ここに板状パッキン８を挿入して注入孔１ａを塞ぐと共に、これを平坦な押さえ板９で押さえて周囲をレーザ溶接により溶着することにより注入孔１ａを封口していた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、図７に示した従来例では、鉄製のリベット５を用いるために、非水電解液に侵され易くなり、注入孔１ａとの隙間からこの非水電解液が漏れ出すおそれがあるという問題が生じていた。
【０００７】
また、図５に示した従来例では、押さえ板９の周囲を全周にわたってレーザ溶接により溶着させるので、作業に長時間を要し生産性が悪くなるという問題が生じていた。
【０００８】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、注入孔を封口体で塞いでレーザスポットによって溶接することにより、短時間の作業で確実に注入孔を封口することができる電池の製造方法及びその電池を提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１は、電池ケースに開口された注入孔から電解液を注入して、この注入孔を封口することにより電池ケースを密閉する電池の製造方法において、注入孔を円錐台状の封口体で塞ぎ、この封口体にレーザスポットを照射して封口体と電池ケ−スとを溶接することにより注入孔を封口することを特徴とする。
【００１０】
請求項１の発明によれば、封口体にレーザスポットを照射するだけでこの封口体と電池ケ−スを溶接することができるので、短時間の作業で注入孔を確実に封口することができるようになる。しかも、封口体の形状が円錐台状であるため、注入孔に尖端部を容易に嵌め込むことができ、電池ケ−スに確実に溶着されるようになる。
【００１１】
請求項２の電池は、電池ケ−スに開口された電解液の注入口が円錐台状の封口体で塞がれており、該封口体はレ−ザ−スポットにより電池ケ−スに溶接されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項２の発明によれば、レーザスポットによって封口体が電池ケ−スと溶接され、注入孔が封口されるので、この注入孔から電解液が漏出することを確実に防ぐことができるようになる。しかも、封口体の形状が円錐台状であるため、注入孔に尖端部を嵌め込んで電池ケ−スに確実に溶着される。
【００１３】
請求項３の発明は、前記電池ケースに開口された注入孔の直径が０．８〜１．５ｍｍであることを特徴とする。
【００１４】
請求項３の発明によれば、注入孔の直径が０．８ｍｍ以上なので、電解液の注入が容易となり、この注入孔の直径が１．５ｍｍ以下なので、レ−ザ−による連続溶接も容易となる。
【００１５】
請求項４の発明は、前記封口体の円錐台状の底面に光の反射を抑制する反射抑制面が形成されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項４の発明によれば、封口体の円錐台状の底面に反射抑制面が形成されているので、レーザスポットが効率よく熱に変換されて封口体が溶融され、電池ケ−スに確実に溶着され、電池ケ−スと注入孔を封口することができるようになる。
【００１７】
請求項５の発明は、前記封口体が円筒部と円錐台部とで構成されたことを特徴とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１９】
図１〜図２は本発明の一実施形態を示すものであって、図１は注入孔を塞ぐ封口体の部分拡大斜視図、図２は電池ケースに発電要素を収納する際の工程を示す斜視図である。なお、図３〜図５に示した従来例と同様の機能を有する構成部材には同じ番号を付記する。
【００２０】
本実施形態は、図２に示すようなアルミニウム製の電池ケース１を用いた非水電解質二次電池について説明する。この電池ケース１は、アルミニウム板を絞り加工によって厚さ０．３〜０．５ｍｍ程度の細長い容器状とし、側面に直径０．８〜１．５ｍｍ程度の注入孔１ａを開口したものである。この電池ケース１には、内部に発電要素３を収納する。発電要素３は、銅箔等に負極活物質を塗布した負極と、アルミニウム箔等に正極活物質を塗布した正極とをセパレータを介して巻回したものである。また、この電池ケース１は、発電要素３が収納されると、上端開口部に図示しない電池蓋を嵌めて溶接により封止した後に、注入孔１ａから非水電解液を注入する。
【００２１】
上記注入孔１ａの直径の下限０．８ｍｍは、それより直径が小さければ注入に困難をきたし、直径の上限１．５ｍｍは、それより大きいと、封口体２の周囲はレ−ザ−溶接するが、そのレ−ザ−による連続溶接が困難になるからである。
上記電池ケース１の注入孔１ａは、非水電解液の注入後に、図１に示す封口体２で封口する。封口体２は、底面（図では上向き面）の径が注入孔１ａよりもわずかに大きい円錐台状のアルミニウム製の部品であり、この底面には、反射抑制面２ａが形成されている。反射抑制面２ａは、光の反射を抑制する面であればどのようなものであってもよく、例えばエッチングによって細かい凹凸を設け無光沢面としたり、黒等の濃い色の塗料を塗布したり、この底面に形成されたアルマイトを同様の濃い色で染めたもの等であってもよい。また、旋盤等によって切り出した粗く汚れた底面を研磨することなくそのまま用いることもできる。
【００２２】
上記封口体２は、円錐台状の尖端部を注入孔１ａに挿入し、底面の反射抑制面２ａにレーザスポットを照射する。すると、このレーザスポットが反射抑制面２ａに吸収されて効率よく熱に変化し、封口体２のみが溶融して注入孔１ａに溶着されて確実に封口することができる。ただし、レーザスポットは、本来はスポット径が極めて小さいので、そのまま反射抑制面２ａにフォーカスを合わせて照射すると、深い穴が形成されてしまい封口体２全体を注入孔１ａに溶着させることが困難になる。そこで、このレーザスポットは、スポット径が１ｍｍ〜５ｍｍ程度となって封口体２の底面一杯に広がるように、デフォーカス又はインフォーカスの状態で照射することが好ましい。
【００２３】
なお、封口体２は、円錐台状の他、円錐状、半球状等であってもよい。即ち、注入孔１ａを容易に塞ぐには、底面の径を最大として、尖端側になるほど径が小さくなるものであればよい。また、底面は、レーザスポットを周囲に散乱させることなく効率よく熱に変換するために、平坦であるかわずかに凹状となっていることが望ましい。しかし、反射抑制面２ａがレーザスポットを十分に吸収できるものである場合には、凸状の曲面であってもよく、この場合には封口体２として例えばアルミニウム製の球を用いることも可能となる。
【００２４】
以上説明したように、本実施形態によれば、注入孔１ａを封口体２で塞いでレーザスポットを照射するだけの簡単な作業により、この注入孔１ａを確実に封口することができるようになる。しかも、アルミニウム製の電池ケース１であっても、封口体２を容易に注入孔１ａに溶着させることができる。
【００２５】
なお、本実施形態では、アルミニウム製の電池ケース１にアルミニウム製の封口体２を溶着する場合について説明したが、本発明はこれに限定されず、鉄製等の電池ケース１に鉄製等の封口体２を溶着する場合にも実施可能である。
【００２６】
また、本実施形態では、電池ケース１の側面に注入孔１ａが形成された場合について説明したが、この注入孔１ａは、電池ケース１のどの部分に開口されていてもよく、電池ケース１本体のみならず、電池ケースの一部となる電池蓋に開口されていてもよい。
【００２７】
さらに、本実施形態では、非水電解質二次電池について説明したが、電池の種類は必ずしもこれに限定されない。
また、本実施形態では、電池ケ−スは角型で示したが、円筒型、長円筒型等であってもよく、電池ケ−スの形状が限定されるものではない。
【００２８】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明の電池の製造方法及びその電池によれば、封口体にレーザスポットを照射するだけで、この封口体と電池ケ−スを溶接することができるので、短時間の作業で注入孔を確実に封口することができるようになる。しかも、電池ケースや封口体がアルミニウム製の場合にも、簡単な構造で注入孔を確実に封口することができるようになる。さらに、底面に反射抑制面が形成された円錐台状の封口体を用いた場合には、この封口体を電池ケ−スに容易に溶着させて注入孔を封口することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態を示すものであって、注入孔を塞ぐ封口体の部分拡大斜視図である。
【図２】  本発明の一実施形態を示すものであって、電池ケースに発電要素を収納する際の工程を示す斜視図である。
【図３】  従来例を示すものであって、注入孔を塞ぐ鉄球の部分拡大斜視図である。
【図４】  従来例を示すものであって、注入孔の第１の封口構造を示す部分拡大断面図である。
【図５】  従来例を示すものであって、注入孔の第２の封口構造を示す部分拡大断面図である。
【符号の説明】
１    電池ケース
１ａ  注入孔
２    封口体
２ａ  反射抑制面
３    発電要素